带加固连接的复合材料梯形梁结构吸能特性研究

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1、RESEARCH学术论文带加固连接的复合材料梯形梁结构吸能特性研究木陈艳芬，冯振字，赵彦强，解江(中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室，天津300300)[摘要】通过对梯形梁的连接部分加固，能够改善梯形梁准静态压溃时的失效模式并提高其吸能能力。分别用单层壳和叠壳有限元模型的建模方法，研究无加固连接的复合材料梯形梁在轴向准静态压渍下的吸能特性。在叠壳有限元模型建模可行且仿真结果准确，同时单层壳有限元模型达到了叠壳模型的预测精度，在此基础上，用单层壳有限元模型的建模方法研究带圆柱形和圆锥形

2、两种加固连接的梯形梁在轴向准静态压溃下的吸能特性，并对比这两种加固连接的梯形梁的栽荷位移曲线和比吸能大小，得出带圆锥形加固连接的梯形梁的峰值载荷最低同时比吸能最大。关键词：复合材料；梯形梁；加固连接；数值模拟EnergyAbsorptionResearchonCompositesTrapezoidBeamStructureWithReinforeedConnectionCHENYanfen，FENGZhenyu，ZHAOYanqiang，XIEJiang(TianjinKeyLaboratory，

3、CivilAircraftAirworthinessandMaintenance，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)IABSTRACT】Thefailuremodeandspecificenergyabsorptionofcompositestrapezoidalbeamscanbeimprovedbyreinforcingintersection．Energyabsorbingcharacteristicsofcomposite

4、strapezoidalbeamswithoutreinforcedintersectionunderquasi·-staticaxialcrushingisanalyzedbysingleshellandstackedshellmodelwithexplicitfiniteelementcodePAM·-CRASH．Whenstacked—shellmodeliSworkableandthesimulationresultiScorrect．atthesametimethesimulationa

5、ccu-racyofsingleshellmodelisachievedasstacked-shellmodel，energyabsorptioncharacteristicsofcylindricalandconicalreinforcedintersectionarestudiedbysingleshellfiniteelementmodel．Theload-displacementcurveandspecificenergyabsorptionoftrapezoidalcorrugatedb

6、eamsarecompared，thefinalresultsshowedthatthepeakloadoftrapezoidalbeamswithconicalreinforcedintersectionistheminimumandspecificenergyabsorptionisthemaximum．Keywords：Composites；Trapezoidalcorrugatedbeams；Reinforcedintersection；NumericalsimulationDOI：10．

7、16080／j．issnl671-833x．2016．04．081结构适坠性是民机安全性的一个重要关注点，是民机初始设计阶段的重要指标。民机的适坠性是指飞机在发生意外坠撞或其他应急事件时，能够使乘员和机组人员得到最大限度地保护，尽可能减少人员伤亡，并且能够成功撤离飞机的能力。适坠性设计的两个主要目标是限制传递给乘员的冲击力以及保持机身结构的完整性，从而确保乘员的最小安全空间。梁盒段结构是民机机身下腹部的一种典型缓冲吸能结构。梁盒段结构的合理优化能够改善其坠撞吸能能力，从而提升飞机的+基金项目：中央

8、高校基本科研业务费中国民航大学专项项目(ZXH20128004)。适坠性，降低飞机坠撞时传递到乘员身上的冲击载荷。梁的连接形式对于梁盒段的吸能特性具有重要影响[1-71。刘瑞同喁。1州等人对波纹梁、“十”字型、“T'，字型、“L”字型连接结构和蜂窝结构进行了压溃试验研究，试验结果表明除“L”字型连接结构外，其余4种结构压溃过程都比较稳定，有较好的吸能能力。南京航空航天大学龚俊杰nu等对复合材料波纹梁盒段耐撞性进行了数值模拟，将计算结果与MCCARTHY【121的试验结果进行对比，可